增强植物对变动光强胁迫的抵御能力的方法技术

本发明专利技术提供了一种增强植物对变动光强胁迫的抵御能力的方法。本发明专利技术首次研究及揭示了一对新型的乙酰化蛋白Pat(由slr1888编码)/去乙酰化蛋白Dac(由slr0245编码)，其可以调节植物对光能的利用或生物量性状，对其进行适当的人工调控，有利于促进植物抵御高光胁迫，提高光合作用效率，提高生物量。本发明专利技术的新型蛋白对于植物性状的遗传改良具有重要的实践意义。对于植物性状的遗传改良具有重要的实践意义。

【技术实现步骤摘要】
增强植物对变动光强胁迫的抵御能力的方法


[0001]本专利技术属于生物技术和植物学领域，更具体地，本专利技术涉及增强植物对变动光强胁迫的抵御能力的方法。

技术介绍

[0002]光合作用属于一种化学反应，光合生物通过光合作用将光转化为可为人类直接利用的稳定的化学能形式，并提供了人类生存所需的氧气和食物。在当今全球人口增加、粮食危机、能源危机的背景下，发现提高光合生物的光利用效率的新途径具有重要的意义。本领域中，技术人员尝试各种手段提高光合生物光合作用效率，主要的策略包括降低光呼吸损失，增加Rubisco羧化与氧化反应比值，改造C3植物成为C4植物等等。这些策略都是集中于改良影响光合效率的某个方面。但研究至今，可以有效提高光能利用效率的方法仍然是少之又少的。鉴于光合机构运转模式在各种植物间非常保守，一旦一种提高光能利用效率的途径得到充分验证，其有巨大潜力可以在不同光合生物中得到应用。
[0003]赖氨酸乙酰化是一种可逆的蛋白水平的修饰，最初发现的乙酰化现象主要集中于染色体组蛋白，细胞通过组蛋白乙酰化酶(histone acetyltrans本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种调节植物对光能的利用、生物量性状的方法，其特征在于，所述方法包括：调节植物中Pat和/或Dac的表达或活性；其中，所述Pat和/或Dac包括其同源物。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的调节Pat和/或Dac的表达或活性包括：高光条件下，上调Pat表达或活性，抵御高光胁迫，提高光合作用效率或提高生物量；较佳地，所述生物量包括产量和分蘖数；高光条件下，下调Dac的表达或活性，抵御高光胁迫，提高光合作用效率，提高生物量；有限光条件下，上调Dac的表达或活性，增加光捕获，提高光合作用效率；高光条件下，上调Pat表达或活性且下调Dac的表达或活性，抵御高光胁迫，提高光合作用效率，提高生物量；或下调Pat表达或活性，降低光合作用效率。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，上调Pat或Dac的表达或活性包括：将Pat或Dac的编码基因或含有该编码基因的表达构建物或载体转入植物中；对Pat或Dac进行功能获得性突变；以表达增强型启动子或组织特异性启动子促进Pat或Dac表达；或，以增强子促进Pat或Dac表达。4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，下调Pat或Dac的表达或活性包括：在植物中敲除或沉默Pat或Dac的编码基因，或抑制Pat或Dac的活性；较佳地，包括：以特异性干扰Pat或Dac的编码基因表达的干扰分子来沉默Pat或Dac，以CRISPR系统进行基因编辑从而敲除Pat或Dac的编码基因，以同源重组的方法敲除Pat或Dac编码基因，或在含有Pat或Dac的植物中将Pat或Dac进行功能丧失性突变。5.一种调控蛋白底物的乙酰化的方法，其特征在于，利用Pat和/或Dac进行调控；其中，利用Pat对底物蛋白进行乙酰化，利用Dac对底物蛋白进行去乙酰化；较佳地，所述的底物蛋白为与Pat和/或Dac相互作用的蛋白；较佳地，所述的底物蛋白为PBS的连接蛋白或其同源物；更佳地，所述的底物蛋白为ApcE或其同源物。6.一种Pat或Dac或它们的调节剂的用途，用于调节植物对光能的利用或生物量性状，或用于制备调节植物对光能的利用或生物量性状的制剂；其中，所述的调节剂包括上调剂或下调剂；或用于调控蛋白底物的乙酰化；其中，所述Pat对底物蛋白进行乙酰化，所述Dac对底物蛋白进行去乙酰化；较佳地，所述的底物蛋白为与Pat和/或Dac相互作用的蛋白；较佳地，所述的底物蛋白为PBS的连接蛋白或其同源物；更佳地，所述的底物蛋白为ApcE或其同源物。7.如权利要求6所述的用途，其特征在于，所述Pat上调剂用于：高光条件下，提高胆藻体连接蛋白的乙酰化，抵御高光胁迫，提高光合作用效率或提高生物量；较佳地，所述生物量包括产量和分蘖数；所述Dac下调剂用于：高光条件下，减少胆藻体连接蛋白的去乙酰化，抵御高光胁迫，提高光合作用效率，提高生物量；所述Dac上调剂用于：有限光条件下，提高胆藻体连接蛋白的去乙酰化，增加光捕获，提高光合作用效率；所述Pat上调剂及Dac下调剂共用于：高光条件下，提高胆藻体连接蛋白的乙酰化且减少胆藻体连接蛋白的去乙酰化，抵御高光胁迫，提高光合作用效率，提高生物量；或所述Pat下调剂用于：减少胆藻体连接蛋白的乙酰化，降低光合作用效率。
8.如权利要求6或7所述的用途，其特征在于，所述Pat或Dac的上调剂包括：Pat或Dac的编码基因或含有该编码基因的表达构建物或载体；对Pat或Dac进行功能获得性突变的试剂；或所述Pat或Dac的下调剂包括：在植物中敲除或沉默Pat或Dac的编码基因，或抑制Pat或Dac的活性的试剂；较佳地，包括：特异性干扰Pat或Dac的编码基因表达的干扰分子，敲除Pat或Dac的编码基因的基因编辑试剂，敲除Pat或Dac编码基因的同源重组试剂，或将Pat或Dac进行功能丧失性突变的试剂。9.如权利要求1～4、6～8任一所述，其特征在于，所述的植物为或所述Pat/Dac或其同源物来自藻类、单子叶植物或双子叶植物；较佳地，所述的单子叶植物...

【专利技术属性】
技术研发人员：米华玲，徐敏，徐放，孔萌萌，
申请(专利权)人：中国科学院分子植物科学卓越创新中心，
类型：发明
国别省市：